豫北灌溉區(qū)不同栽培模式下冬小麥對水氮資源響應(yīng)的研究.pdf

1、本研究從冬小麥物質(zhì)同化過程和物質(zhì)利用方式兩個方面，主要通過經(jīng)典控制理論和拓?fù)鋵W(xué)的相關(guān)知識，研究不同栽培模式下小麥生長過程對水氮投入的響應(yīng)，為栽培模式的設(shè)計提供參考?；谝郧瓣P(guān)于栽培模式的研究，本研究分為田間試驗和根箱試驗兩部分。田間試驗設(shè)定5種栽培模式，分別為CK、FP、SH、HE和HH，主要研究冬小麥地上部物質(zhì)同化和利用方式;根箱試驗則對SH、HE和HH模式下冬小麥的根系結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。對于田間試驗，通過葉綠素含量和熒光值確定小麥的生理

2、狀態(tài)，在每個采樣點測定小麥個體干物重、含水量和全氮含量，通過曲線擬合和方差分析來研究不同栽培模式下小麥個體干物重、含水量和全氮含量的變化情況;通過高階系統(tǒng)分析來研究不同栽培模式下小麥個體干物質(zhì)積累對個體含水量和全氮含量的響應(yīng)。將小麥分蘗情況和拔節(jié)期至開花期測定葉位，通過分布擬合以研究小麥對物質(zhì)的利用方式。成熟期測定產(chǎn)量和產(chǎn)量構(gòu)成要素等。對于根箱試驗，在每個采樣點測定小麥根系的長度與直徑，獲得小麥根系的直徑分布，再通過分布擬合與拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來

3、研究根系利用同化物質(zhì)和資源的方式。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴HH模式下小麥個體干物重對水的響應(yīng)速度較快，之后依次是SH，CK，F(xiàn)P和HE，而對氮的響應(yīng)速度則是HH最高，之后依次是SH，HE和FP。栽培模式的優(yōu)化能改善小麥對水和氮變化的響應(yīng)速度，基于SH和HE的優(yōu)化模式HH，是具有潛力的栽培模式。⑵相比于CK和FP模式，SH、HE和HH模式下在拔節(jié)后小麥保持有更多的分蘗，減少了同化物的損失。HH模式下小麥達(dá)到最大分蘗的時間早于SH

4、和HE模式，這就使得小麥的分蘗在拔節(jié)之前獲得更多的營養(yǎng)物質(zhì)，減少分蘗死亡率。⑶受栽培模式影響，小麥在拔節(jié)過程中采取了不同的策略用以利用光能。CK和HE模式下，小麥只能在拔節(jié)中期保持較均勻的冠層結(jié)構(gòu)，而FP和HH模式下小麥只在拔節(jié)前中期保持均勻的冠層結(jié)構(gòu)，維持均勻冠層結(jié)構(gòu)的時間較長，更有利于同化過程。SH模式下，小麥在中期無法保持均勻的冠層結(jié)構(gòu)，這可能會損害灌漿過程營養(yǎng)物質(zhì)再轉(zhuǎn)運，但有利于冠層在灌漿期對光能的利用。⑷SH、HE和HH模式下

5、，0-20cm和20-40cm土層中小麥根系在特定時間內(nèi)都表現(xiàn)出鯡魚骨形結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)表明根系能高效運輸營養(yǎng)物質(zhì)，但根系調(diào)整為鯡魚骨形結(jié)構(gòu)的時期和位置有所不同。對于HE模式，拔節(jié)前和灌漿前在0-20cm和20-40cm土層中都出現(xiàn);對于HH模式，拔節(jié)前在兩個土層中出現(xiàn)，灌漿前出現(xiàn)的只在0-20cm土層，而20-40cm土層出現(xiàn)的是在灌漿中后期;對于SH模式，拔節(jié)前出現(xiàn)在0-20cm土層，拔節(jié)期在兩個土層中出現(xiàn)，灌漿中后期出現(xiàn)在20-40c